[发明专利]一种加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系及设计方法

权利要求书

1.一种加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系，其特征在于，包括水泥土墙，所述水泥土墙包括若干均匀分布的地基桩，所述地基桩包括若干加筋体，所述加筋体置入地下岩土体内，若干所述加筋体外利用水泥浆并通过高压旋喷的方式形成地基桩；若干所述地基桩的上端通过冠梁板连接，所述冠梁板包括平铺排列的若干面层钢筋和若干底层钢筋，若干所述面层钢筋和底层钢筋外通过混凝土形成冠梁板；所述冠梁板与水泥土墙之间设置有倾斜的斜加筋体，所述斜加筋体包括若干纵向钢筋，若干所述纵向钢筋外包裹水泥浆形成斜加筋体，所述斜加筋体置入迎土侧内。

2.根据权利要求1所述的加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系，其特征在于，所述面层钢筋与底层钢筋之间通过S形的拉筋连接。

3.根据权利要求1所述的加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系，其特征在于，若干所述纵向钢筋圆形分布，且若干纵向钢筋通过定位箍焊接形成钢筋束。

4.根据权利要求1所述的加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系，其特征在于，所述冠梁板的厚度为300mm-500mm，所述冠梁板的宽度与水泥土墙的宽度相同。

5.根据权利要求1所述的加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系，其特征在于，所述斜加筋体与水平面之间形成的倾斜角度为45°～75°。

6.一种权利要求1-5任一项所述的加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立复合支挡体系的力学模型，确定复合支挡体系所受的推力F；根据规范公式计算各种荷载作用下复合支挡体系所受的推力，选用最大的推力F进行支挡体系稳定性验算。

S2：采用抗倾覆验算公式和抗滑移验算公式计算水泥土墙的墙厚B、嵌固深度h₂，水泥土墙截面的拉应力σ_T、压应力σ_N、剪力Q，斜加筋体的轴力T、间距s；

S3：根据斜加筋体的轴力T计算斜加筋体的配筋，并计算斜加筋体的长度；

S4：根据拉应力σ_T和压应力σ_N的比值，在水泥土墙的截面上划分出受拉区的宽度B₁和受压区的宽度B₂，受拉区承受拉力，受压区承受压力；

S5：选取复合支挡体系中的一个独立受力单元进行强度验算，基于受拉区宽度B₁，利用墙体抗拉强度验算公式计算地基桩的横截面积A_p、受拉区内地基桩的数量n₁、受拉区纵向钢筋的横截面积A_s2，基于受压区宽度B₂；利用墙体抗压强度验算公式计算受压区斜加筋体的数量n₂。

7.根据权利要求6所述的加筋高压旋喷水泥土墙锚复合支挡体系的设计方法，其特征在于，所述抗倾覆验算公式和抗滑移验算公式为：

其中，K_ov为复合支挡体系抗倾覆安全系数，K_ov按规范要求取值，T为斜加筋体的轴向拉力，G为水泥土墙的自重，P为被动土压力，F为复合支挡体系所受的水平推力合力，U_m为水泥土墙的墙底水浮力，α为斜加筋体的入射角，h₁为复合支挡体系前缘地面和后缘地面间的垂直高差，h_P为被动土压力的合力距水泥土墙墙底高度，h_F为复合支挡体系所受水平推力合力距水泥土墙的墙底的高度，a_G为水泥土墙重心与水泥土墙墙趾的距离；K_sl为复合支挡体系抗滑移安全系数，c为水泥土墙墙体与岩土体的粘聚力，为水泥土墙墙体与岩土体的内摩擦角。